李金龙
,
孙明仁
,
马欣新
,
唐光泽
,
金银玉
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2007.01.010
采用Ti、N等离子体基离子注入和先在基体表面沉积纯钛层然后离子注氮混合两种方法在铝合金基体上制备了TiN膜.利用XPS分析了两种方法制备TiN薄膜的成分深度分布和元素化学价态,并用力学性能显微探针测试对比了TiN膜的纳米硬度.研究表明:两种方法制备的薄膜均由TiN组成,Ti、N等离子体基离子注入薄膜中Ti/N≈1.1,而离子注入混合薄膜中Ti/N≈1.3,Ti、N等离子体基离子注入薄膜表面区域为TiN和TiO2的混合组织,TiN含量多于TiO2,离子注入混合薄膜表面主要是TiO2;Ti、N等离子体基离子注入所制备的薄膜的纳米硬度峰值为12.26 GPa,高于离子注入混合的7.98 GPa.
关键词:
等离子体基离子注入
,
TiN膜
,
XPS
,
成分深度分布
,
元素化学价态
,
纳米硬度
李光
,
孙跃
,
夏立芳
,
高超
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.01.005
采用等离子体基离子注入技术在30CrMnSi钢上制备了TiNx/DLC多层膜,通过X射线光电子谱和激光喇曼光谱测试分析了膜的结构特征,TiNx/DLC膜大气下的摩擦性能在球盘式摩擦磨损试验机上进行.结果表明:DLC膜的结构强烈依赖于基板脉冲偏压,-5kV制得的DLC膜具有较多的C-H键结构,因而硬度最低,仅有8.3GPa;而-15kV的DLC膜由于含有较多的sp3键,获得了最高的显微努氏硬度 (23.6GPa).DLC膜与GCr15钢球大气下的摩擦因数为0.17左右,其磨损性能由于TiNx过渡层引入而显著提高.
关键词:
等离子体基离子注入
,
DLC膜
,
喇曼光谱
,
摩擦性能
孙琦
,
夏立芳
,
马欣新
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2003.03.014
为了研究靶形状对等离子体基离子注入均匀性的影响,应用Auger电子能谱(AES)剖面分析,测量并计算了正方形靶表面排布的Ti试样经氮等离子体基离子注入(PBII)的保留剂量分布.由于N的Auger电子发射能量与Ti的完全重合,而且表面氧化层对Ti的Auger跃迁产生很大的影响,因此应用AES对于氮等离子体基离子注入钛基金属进行化学分析变得较为复杂.本文探讨了一种既解决峰位重叠问题又考虑氧化层影响的方法,从而能够根据AES溅射剖面分析数据计算浓度深度曲线,并获得保留剂量.正方形靶表面不同位置处的剂量测算结果表明,靶的形状对于保留剂量有着很大的影响,造成剂量呈梯度分布.同时还发现,Ti氧化层随着保留剂量的增大而增厚.
关键词:
等离子体基离子注入
,
Auger电子能谱分析
,
剂量分析
,
钛基金属
于伟东
,
夏立芳
,
孙跃
,
马欣新
,
孙明仁
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2000.08.006
采用金属等离子体基离子注入的方法,在Ag基体上注入了Al.用X射线光电子能谱仪(XPS)对注入层的Al浓度-深度分布和化学态进行了分析.用X射线衍射法(XRD)对注入层和非平衡磁控溅射的Al沉积层相组成进行了测定和比较,选用小掠射角(3°)XRD对注入层的相组成进行了测定.结果表明,注入层中Al浓度沿深度方向逐渐降低,表面有Ag原子存在;近表面处形成了Ag-Al固溶体并且出现了少量的μ-Ag3Al相;较深处有氧化铝的形成,出现Ag-Al固溶体、μ-Ag3Al相和氧化铝三相共存;更深处,Al含量很快下降,Ag-Al固溶体消失,出现μ-Ag3Al相和氧化铝共存.μ-Ag3Al相为β-Mn复杂立方结构,可以在很宽的Al含量范围内形成,而Al沉积层中未出现Ag3Al相.
关键词:
金属等离子体
,
等离子体基离子注入
,
Ag
,
X射线光电子能谱
,
掠射X射线衍射
廖家轩
,
夏立芳
,
孙跃
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2001.09.006
用X射线光电子能谱(XPS)和小掠射角X射线衍射(GAXRD)研究了铝合金LY12等离子体基离子注入N+原位注入C形成AlN/DLC(类金刚石碳膜)改性层的成分分布及相结构,用激光Raman光谱分析了表面单一碳层的结构,对过渡层元素进行了Gaussian-Lorentzion峰位拟合分析.结果表明,N浓度在注入层呈Gauss分布,C浓度沿注入方向逐渐减小.C的注入使N分布有所拓宽.C在表面还能形成一层单一稳定的400 nm厚的DLC膜.过渡层主要由Al4C3,Al2O3,AlN,β-C3N4等组成.改性层总厚度达800 nm.
关键词:
铝合金
,
等离子体基离子注入
,
DLC膜
,
表面改性
李伟力
,
孙跃
,
郑馥
,
费维栋
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2002.07.015
利用原子力显微镜和掠入射X射线散射技术研究了6061Al合金等离子体离子注氮表面的粗糙度和标度行为.研究结果指出,注氮初期,表面粗糙度逐渐下降;当离子注入时间较长时,表面粗糙度随注入时间的延长而逐渐增加;在远离平衡的条件下,材料的形成机制可通过分形理论进行研究.长时间离子注氮表面具有明显的分形特征,利用所得到的静态标度指数、生长指数和动态标度指数讨论了6061 Al合金离子注氮表面的标度行为.
关键词:
6061Al合金
,
等离子体基离子注入
,
粗糙度
,
动态标度
田晶泽
,
夏立芳
,
马欣新
,
孙跃
,
孙明仁
材料科学与工艺
doi:10.3969/j.issn.1005-0299.2000.02.004
用电子束蒸发纯硼,在硅片上沉积不同厚度的硼膜,然后用等离子体基离子注入(PBⅡ)技术在硼膜上注入氮以形成氮化硼(BN).用XPS分析膜的成分深度分布及化学价态;用傅里叶变换红外(FTIR)透射谱分析膜的结构.氮在膜中呈类似高斯分布,随着注入电压增大, 膜的N/B比增大且影响氮在膜中的分布,在较高的注入电压时,膜基间产生界面混合.对XPS B1s谱进行Gauss-Lorentz拟合表明:硼在膜中以BN及游离态两种形式存在.FTIR分析结果表明:当注入电压较低,时间较短时,膜中存在非晶态形式的氮化硼(a-BN);增大注入电压及注入时间,向六方形式的氮化硼(h-BN)转化;原始硼膜的厚度小有助于h-BN的形成.
关键词:
等离子体基离子注入
,
氮化硼
,
傅里叶变换红外谱
李伟力
,
孙跃
,
郑馥
,
费维栋
金属学报
利用原子力显微镜和掠入射X射线散射技术研究了6061Al合金等离子体离子注氮表面的粗糙度和标度行为.研究结果指出,注氮初期,表面粗糙度逐渐下降;当离子注入时间较长时,表面粗糙度随注入时间的延长而逐渐增加;在远离平衡的条件下,材料的形成机制可通过分形理论进行研究.长时间离子注氮表面具有明显的分形特征,利用所得到的静态标度指数、生长指数和动态标度指数讨论了6061 Al合金离子注氮表面的标度行为.
关键词:
6061Al合金
,
null
